本發(fā)明涉及管廊工程施工，尤其涉及一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備及定位方法。

背景技術(shù)：

1、授權(quán)公告號(hào)為cn218816446u的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種u型盾構(gòu)機(jī)管節(jié)輔助安裝微調(diào)裝置，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置在尾盾內(nèi)壁的輔助安裝機(jī)構(gòu)和微調(diào)機(jī)構(gòu)；所述微調(diào)機(jī)構(gòu)包括四連桿組件和驅(qū)動(dòng)四連桿組件進(jìn)行相對(duì)尾盾內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件，所述四連桿組件上設(shè)有用于頂推管節(jié)的推板。該現(xiàn)有技術(shù)中利用輔助安裝機(jī)構(gòu)可以預(yù)先粗調(diào)節(jié)吊下的管節(jié)位置，同時(shí)防止吊下的管節(jié)對(duì)微調(diào)裝置造成碰撞；然后利用微調(diào)機(jī)構(gòu)對(duì)管節(jié)的對(duì)中過(guò)程進(jìn)行精確微調(diào)，實(shí)現(xiàn)一次安裝到位，實(shí)現(xiàn)管節(jié)精準(zhǔn)且高效安裝。

2、但上述輔助微調(diào)裝置在使用時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)到管節(jié)兩側(cè)與u盾尾盾內(nèi)壁之間的距離，從而無(wú)法準(zhǔn)確控制兩側(cè)推拉油缸的伸縮長(zhǎng)度，同時(shí)無(wú)法根據(jù)吊裝時(shí)鋼絲繩的形變準(zhǔn)確下放管節(jié)，進(jìn)而導(dǎo)致管節(jié)容易受到損傷，影響安裝效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于現(xiàn)有的上述提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備及定位方法。

2、本發(fā)明提出的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，包括u盾、架管機(jī)、預(yù)制管節(jié)以及用于運(yùn)輸所述預(yù)制管節(jié)的管節(jié)運(yùn)輸車(chē)，所述u盾的尾盾內(nèi)表面呈對(duì)稱(chēng)分布設(shè)置有輔助定位機(jī)構(gòu)，所述架管機(jī)和所述u盾之間設(shè)置有定位系統(tǒng)。

3、其中，所述輔助定位機(jī)構(gòu)包括呈對(duì)稱(chēng)分布開(kāi)設(shè)在所述u盾尾盾內(nèi)表面的安裝槽以及設(shè)置在所述安裝槽內(nèi)部的定位板，兩個(gè)所述安裝槽的內(nèi)壁呈對(duì)稱(chēng)分布鉸接有液壓油缸。

4、其中，所述定位系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、gps、設(shè)置在所述架管機(jī)鋼絲繩上的重力傳感器、兩個(gè)嵌裝在所述架管機(jī)表面的第一距離傳感器以及設(shè)置在所述架管機(jī)下表面的攝像頭。

5、優(yōu)選地，所述輔助定位機(jī)構(gòu)還包括鉸接在所述安裝槽內(nèi)壁的兩個(gè)第一連桿和兩個(gè)第二連桿，兩個(gè)所述第一連桿和兩個(gè)所述第二連桿的自由端分別通過(guò)銷(xiāo)軸與所述定位板的表面鉸接，兩個(gè)所述液壓油缸的活塞桿一端與所述銷(xiāo)軸的表面套接。

6、通過(guò)上述技術(shù)方案，啟動(dòng)液壓油缸，使得液壓油缸的活塞桿伸出推動(dòng)銷(xiāo)軸，銷(xiāo)軸通過(guò)第一連桿和第二連桿傳遞動(dòng)力使得第一連桿和第二連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)定位板移動(dòng)，定位板對(duì)預(yù)制管節(jié)施加力量，實(shí)現(xiàn)精確定位。

7、優(yōu)選地，所述u盾尾盾的內(nèi)表面呈對(duì)稱(chēng)分布設(shè)置有輔助單元，所述輔助單元為多個(gè)呈梯形的輔助塊，其中位于不同側(cè)的兩個(gè)所述輔助塊的相對(duì)一側(cè)表面均嵌裝有第二距離傳感器。

8、通過(guò)上述技術(shù)方案，第二距離傳感器發(fā)射測(cè)量信號(hào)，并接收從預(yù)制管節(jié)反射回來(lái)的信號(hào)，計(jì)算信號(hào)往返時(shí)間或相位變化，從而確定輔助塊與預(yù)制管節(jié)之間的距離，將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的計(jì)算機(jī)，以便進(jìn)行分析和處理。

9、優(yōu)選地，所述安裝槽的內(nèi)壁開(kāi)設(shè)有凹槽，所述凹槽的內(nèi)壁鉸接有t形內(nèi)管，所述t形內(nèi)管的表面滑動(dòng)卡接有外管，所述外管遠(yuǎn)離所述t形內(nèi)管的一端與所述定位板的內(nèi)表面鉸接。

10、通過(guò)上述技術(shù)方案，隨著定位板的移動(dòng)帶動(dòng)外管沿著t形內(nèi)管的表面移動(dòng)，從而便于實(shí)現(xiàn)定位功能，避免偏移或歪斜。

11、優(yōu)選地，所述t形內(nèi)管的內(nèi)部設(shè)置有浸有潤(rùn)滑油的海綿塊，所述海綿塊的外表面套接有罩殼，所述罩殼的外表面與所述t形內(nèi)管的內(nèi)壁滑動(dòng)卡接，所述罩殼的外表面固定連接有齒條，所述t形內(nèi)管的內(nèi)壁通過(guò)軸承安裝有齒輪，所述齒輪與所述齒條嚙合，所述齒輪的軸心處固定套接有轉(zhuǎn)軸，所述t形內(nèi)管的表面嵌裝有支架，所述轉(zhuǎn)軸的一端與所述支架的一側(cè)表面通過(guò)軸承安裝，所述支架的另一側(cè)表面固定安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸一端與所述轉(zhuǎn)軸的一端固定套接。

12、通過(guò)上述技術(shù)方案，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與其連接的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與其連接的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與其嚙合的齒條移動(dòng)，齒條的移動(dòng)帶動(dòng)罩殼移動(dòng)，罩殼的移動(dòng)帶動(dòng)海綿塊移動(dòng)。

13、優(yōu)選地，所述外管的內(nèi)壁固定安裝有擠壓柱，所述擠壓柱的表面與所述t形內(nèi)管的內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述t形內(nèi)管的表面呈環(huán)形陣列分布開(kāi)設(shè)有出液口，所述出液口與所述罩殼連通。

14、通過(guò)上述技術(shù)方案，海綿塊的移動(dòng)受到擠壓柱擠壓，使得潤(rùn)滑油通過(guò)出液口流出，從而便于對(duì)t形內(nèi)管和外管進(jìn)行潤(rùn)滑。

15、優(yōu)選地，所述定位系統(tǒng)還包括固定安裝在所述架管機(jī)表面的支撐板，所述支撐板的上表面固定安裝有凹形安裝座，所述凹形安裝座的內(nèi)壁通過(guò)軸承安裝有螺桿，所述螺桿的表面螺紋套接有滑塊，所述凹形安裝座的一側(cè)表面固定安裝有伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)的輸出軸一端與所述螺桿的一端固定套接。

16、通過(guò)上述技術(shù)方案，伺服電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與其連接的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)。

17、優(yōu)選地，所述支撐板的表面開(kāi)設(shè)有滑槽，所述滑塊的表面分別與所述凹形安裝座的內(nèi)壁和所述滑槽的內(nèi)壁滑動(dòng)卡接，所述攝像頭固定安裝在所述滑塊延伸出所述滑槽的一端表面。

18、通過(guò)上述技術(shù)方案，螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與其連接的滑塊沿著凹形安裝座的內(nèi)壁和滑槽的內(nèi)壁滑動(dòng)，滑塊的移動(dòng)帶動(dòng)攝像頭移動(dòng)。

19、本發(fā)明提出的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位方法，包括如下步驟：

20、s1、將架管機(jī)移動(dòng)至預(yù)制管節(jié)上方，確保架管機(jī)與預(yù)制管節(jié)的相對(duì)位置正確，利用gps獲取架管機(jī)的實(shí)時(shí)位置信息。

21、s2、利用第一距離傳感器測(cè)量管節(jié)運(yùn)輸車(chē)與架管機(jī)之間的距離，測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)，用于進(jìn)一步的分析和調(diào)整，然后控制管節(jié)運(yùn)輸車(chē)，確保預(yù)制管節(jié)與架管機(jī)的相對(duì)位置。

22、s3、利用攝像頭對(duì)管節(jié)運(yùn)輸車(chē)的位置進(jìn)行確定，并在架管機(jī)吊起預(yù)制管節(jié)時(shí)通過(guò)重力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)架管機(jī)鋼絲繩上的重力變化，從而計(jì)算出鋼絲繩形變量，以判斷預(yù)制管節(jié)的位置。

23、s4、然后利用攝像頭對(duì)預(yù)制管節(jié)的位置進(jìn)行確定，并利用第二距離傳感器測(cè)量u盾尾盾與預(yù)制管節(jié)之間的距離，測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)，用于進(jìn)一步的分析和調(diào)整，然后控制輔助定位機(jī)構(gòu)對(duì)預(yù)制管節(jié)的位置進(jìn)行調(diào)整

24、優(yōu)選地，所述s3中形變量的計(jì)算公式為：；其中，為鋼絲繩的彈性模量，為鋼絲繩的橫截面積、為鋼絲繩的原始長(zhǎng)度。

25、本發(fā)明中的有益效果為：

26、1、通過(guò)設(shè)置輔助定位機(jī)構(gòu)，便于在預(yù)制管節(jié)下降過(guò)程中能夠適時(shí)調(diào)整預(yù)制管節(jié)的位置，使得預(yù)制管節(jié)能夠下降至指定位置，從而便于進(jìn)行安裝，利用液壓油缸活塞桿的伸出帶動(dòng)第一連桿和第二連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)定位板移動(dòng)，通過(guò)定位板對(duì)預(yù)制管節(jié)的兩端施加壓力，達(dá)到調(diào)整預(yù)制管架的效果。

27、2、通過(guò)設(shè)置定位系統(tǒng)，利用攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)制管節(jié)的位置變化，便于架管機(jī)對(duì)預(yù)制管節(jié)的吊裝能夠進(jìn)行精準(zhǔn)定位，同時(shí)利用重力傳感器監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)計(jì)算出鋼絲繩的形變量，并與輔助定位機(jī)構(gòu)相互配合，達(dá)到便于安裝的效果。

技術(shù)特征：

1.一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，包括u盾（1）、架管機(jī)（2）、預(yù)制管節(jié)（3）以及用于運(yùn)輸所述預(yù)制管節(jié)（3）的管節(jié)運(yùn)輸車(chē)（4），其特征在于：所述u盾（1）的尾盾內(nèi)表面呈對(duì)稱(chēng)分布設(shè)置有輔助定位機(jī)構(gòu)，所述架管機(jī)（2）和所述u盾（1）之間設(shè)置有定位系統(tǒng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，其特征在于：所述輔助定位機(jī)構(gòu)還包括鉸接在所述安裝槽（5）內(nèi)壁的兩個(gè)第一連桿（53）和兩個(gè)第二連桿（54），兩個(gè)所述第一連桿（53）和兩個(gè)所述第二連桿（54）的自由端分別通過(guò)銷(xiāo)軸與所述定位板（51）的表面鉸接，兩個(gè)所述液壓油缸（52）的活塞桿一端與所述銷(xiāo)軸的表面套接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，其特征在于：所述u盾（1）尾盾的內(nèi)表面呈對(duì)稱(chēng)分布設(shè)置有輔助單元，所述輔助單元為多個(gè)呈梯形的輔助塊（55），其中位于不同側(cè)的兩個(gè)所述輔助塊（55）的相對(duì)一側(cè)表面均嵌裝有第二距離傳感器（56）。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，其特征在于：所述安裝槽（5）的內(nèi)壁開(kāi)設(shè)有凹槽（57），所述凹槽（57）的內(nèi)壁鉸接有t形內(nèi)管（58），所述t形內(nèi)管（58）的表面滑動(dòng)卡接有外管（59），所述外管（59）遠(yuǎn)離所述t形內(nèi)管（58）的一端與所述定位板（51）的內(nèi)表面鉸接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，其特征在于：所述t形內(nèi)管（58）的內(nèi)部設(shè)置有浸有潤(rùn)滑油的海綿塊（510），所述海綿塊（510）的外表面套接有罩殼（511），所述罩殼（511）的外表面與所述t形內(nèi)管（58）的內(nèi)壁滑動(dòng)卡接，所述罩殼（511）的外表面固定連接有齒條（512），所述t形內(nèi)管（58）的內(nèi)壁通過(guò)軸承安裝有齒輪（513），所述齒輪（513）與所述齒條（512）嚙合，所述齒輪（513）的軸心處固定套接有轉(zhuǎn)軸（514），所述t形內(nèi)管（58）的表面嵌裝有支架（515），所述轉(zhuǎn)軸（514）的一端與所述支架（515）的一側(cè)表面通過(guò)軸承安裝，所述支架（515）的另一側(cè)表面固定安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)（516），所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)（516）的輸出軸一端與所述轉(zhuǎn)軸（514）的一端固定套接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，其特征在于：所述外管（59）的內(nèi)壁固定安裝有擠壓柱（517），所述擠壓柱（517）的表面與所述t形內(nèi)管（58）的內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述t形內(nèi)管（58）的表面呈環(huán)形陣列分布開(kāi)設(shè)有出液口（518），所述出液口（518）與所述罩殼（511）連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，其特征在于：所述定位系統(tǒng)還包括固定安裝在所述架管機(jī)（2）表面的支撐板（65），所述支撐板（65）的上表面固定安裝有凹形安裝座（66），所述凹形安裝座（66）的內(nèi)壁通過(guò)軸承安裝有螺桿（67），所述螺桿（67）的表面螺紋套接有滑塊（68），所述凹形安裝座（66）的一側(cè)表面固定安裝有伺服電機(jī)（69），所述伺服電機(jī)（69）的輸出軸一端與所述螺桿（67）的一端固定套接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，其特征在于：所述支撐板（65）的表面開(kāi)設(shè)有滑槽（610），所述滑塊（68）的表面分別與所述凹形安裝座（66）的內(nèi)壁和所述滑槽（610）的內(nèi)壁滑動(dòng)卡接，所述攝像頭（64）固定安裝在所述滑塊（68）延伸出所述滑槽（610）的一端表面。

9.一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位方法，使用如權(quán)利要求?1-8?任意一項(xiàng)所述的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備，其特征在于，包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位方法，其特征在于：所述s3中形變量的計(jì)算公式為：；其中，為鋼絲繩的彈性模量，為鋼絲繩的橫截面積、為鋼絲繩的原始長(zhǎng)度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于管廊工程施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備及定位方法，包括U盾、架管機(jī)、預(yù)制管節(jié)以及用于運(yùn)輸所述預(yù)制管節(jié)的管節(jié)運(yùn)輸車(chē)，所述U盾的尾盾內(nèi)表面呈對(duì)稱(chēng)分布設(shè)置有輔助定位機(jī)構(gòu)，所述架管機(jī)和所述U盾之間設(shè)置有定位系統(tǒng)。該大管節(jié)預(yù)制管廊架設(shè)精調(diào)定位裝備及定位方法，通過(guò)設(shè)置輔助定位機(jī)構(gòu)，便于在預(yù)制管節(jié)下降過(guò)程中能夠適時(shí)調(diào)整預(yù)制管節(jié)的位置，使得預(yù)制管節(jié)能夠下降至指定位置，從而便于進(jìn)行安裝，利用液壓油缸活塞桿的伸出帶動(dòng)第一連桿和第二連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)定位板移動(dòng)，通過(guò)定位板對(duì)預(yù)制管節(jié)的兩端施加壓力，達(dá)到調(diào)整預(yù)制管架的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：華波,張利峰,王建博,王強(qiáng),劉景生,張洪軍,焦相盼,劉帥,李玉宏,張博超,肖思宇,孫少文,李斌,邢驛棟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵一局集團(tuán)第二工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15